秒速赛车冷热号 北京

云酷科技

行業信息

5種智能發電技術典型應用

發布時間 :

2019-12-16

點擊:5

1.基于高效節能目標的智能燃燒優化控制技術

利用高效節能控制策略與智能優化技術實現機組的經濟運行是智慧電廠建設的首要目標。隨著風電、光伏等新能源發電容量的實質性增長,大量的調峰需求均需由煤電機組來承擔,特別是在東部沿海經濟發達地區,特高壓區外來電占比很大,燃煤機組年平均利用小時數已從接近 6000 h 下降到了 4000 h 左右,大量機組處于非額定設計工況低負荷運行,難以保持最優的經濟運行狀態 。而基于高效節能目標的智能燃燒優化控制技術正可發揮其優勢,利用先進的檢測技術與智能算法,在投資增加不多的前提下達到提升運行經濟性的目標。

目前較為典型的基于煤種辨識的燃燒優化方案可通過以下技術路線實現:

(1)通過煤質在線檢測獲得當前燃燒煤種的情況,根據煤種情況結合鍋爐參數, 采用軟測量技術在線計算鍋爐效率。

(2)以氧量、各類風門開度以及煤量分配等參數為輸入,鍋爐效率和 SCR (選擇性氧化還原)入口 NO X 含量等參數為輸出,利用鍋爐燃燒簡化數學模型,通過模糊算法進行智能建模,獲取機組的燃燒優化模型。

(3)采用免疫遺傳、 非線性規劃等算法對優化模型進行智能尋優,獲取最優的參數從而對機組進行燃燒閉環優化,不斷提高鍋爐效率。

(4)通過煤質在線檢測獲得各層燃燒器實時燃燒煤種,動態切換磨煤機煤粉細度和出口溫度等重要參數, 針對不同煤種調整設備狀態, 實現最經濟運行

2.基于深度調頻與深度調峰的網源協調靈活性發電技術

網源協同特性決定了電網的安全可靠必須以電源的穩定可控為基礎,智慧電廠在利用智能化技術提升機組運行經濟性的同時,也為在發電供給側加強電網友好型發電技術研究提供平臺,通過網源協調與靈活性發電技術的研究應用,提高發電供給側響應電網調度的能力和靈活性。在電網負荷與頻率控制環節,發電機組的AGC與 一次調頻控制是電源為電網提供的主要輔助服務功能。針對各種類型與容量的發電機組,研究與改善AGC調節性能與一次調頻動作能力,是智慧電廠順應市場化服務的重要要求,通過面向鍋爐、汽輪機以及輔助系統的各種蓄能利用與平衡技術、提高機組負荷響應能力,實現快速可控的負荷與頻率控制策略。同時采用機組群協同控制技術,使電源控制性能與電網控制目標合理匹配,集團或區域發電廠綜合效益達到全局 最優。

發電機組的深度調頻與負荷快速控制技術可有效提高區域電網運行的容錯性能與自愈能力。目前較為成熟的負荷快速控制技術只有 RUN-BACK 技術,在電源重要輔機故障時保障機組運行安全,減少負荷損失。在電源點出線發生故障時,FCB 功能可以快速切除機組負載,保持機組帶廠用電運行,為迅速并網恢復線路運行提供保障,但該技術受機組設備能力與運行方式限制,僅有少量應用。

另一項利用機組快速減負荷功能提高電網故障運行方式下局部線路輸送限額的技術目前已有應用案例,通過設計驗證機組在規定時限內快速減負荷的能力,使機組在線路故障時的出力上限得到拓展。在大容量輸電線路故障閉鎖或大容量電源點故障跳閘的情況下,如何利用現有機組調節余量,快速升負荷支援電網的控制技術正在開展相關研究,這項技術的實現將最終為負荷快速控制技術帶來對稱的調節能力。

隨著運行機組負荷率不斷下降,電網越來越需要機組具備深度靈活調峰的能力。如果機組能深度調峰至30%額定負荷甚至更低時,對機組而言可以減少調停次數,對電網而言則能增加其備用容量,提升電網的安全性。但該方式對機組輔機的正常運行是一個嚴峻的考驗。尤其針對超臨界機組而言,除常規亞臨界機組面臨的低負荷穩定燃燒、環保裝置低負荷投用等問題外,還帶來了諸如低負荷干態運行區間延伸、濕態協調運行方式等一系列的問題。因此通過采用雙向解耦與多變量智能控制策略,解決深度調峰過程中機組干態轉換時機與過程控制問題,可實現火電機組的深度調峰運行及控制過程優化。同時通過磨組智能啟停控制技術實現火電機組AGC無斷點智能連續運行,可提高機組AGC深度調峰的工況適應性與智能化水平,降低機組運行操作風險,改善機組AGC運行可靠性與靈活性。

3.基于智能終端與機器人應用的智能巡檢系統

4.數據信息挖掘與遠程專家診斷技術

目前發電設備常規的監測手段均采用絕對值報警,當運行參數超過設定值時產生報警提示,因此發電設備狀態檢修仍基本上停留于事后處理,這種單一的監測手段難以及時發現設備的早期征兆并對其發展趨勢進行跟蹤,大大增加了設備故障最終導致被迫停機的概率。通過智能診斷技術為機組運行提供預警信息,變被動檢修為主動檢修,變非計劃停機為計劃停機,,避免設備問題或故障影響擴大,則能在節約生產成本,提高發電企業的市場競爭力上發揮很大的潛能。通過構建集團級發電設備遠程在線實時綜合數據處理平臺、建立集中式的設備診斷和故障預警中心,可實現發電廠設備的數據積累、信息挖掘與遠程診斷技術應用。

采用基于SBM(相似性原理)的建模技術, 實時分析運行測點數據的內在邏輯和相關性,建立與實際設備或部件相似的數學模型矩陣和每個測點信號的期望值。采集的設備實時運行數據與期望值實時比較,之間異度(差值)超出閾值范圍時開始記錄和辨識, 對其動態變化過程在線展示,當達到顯著異常時發出預警,并及時提醒維護人員進行設備維護。通過建立遠程診斷系統和專業分析隊伍對數據的深度挖掘分析, 讓集團決策層及相關職能部門能夠借助實時信息平臺,及時掌控各發電廠機組設備的健康狀況, 識別潛在的系統風險,為指揮日常生產活動和設備故障處理提供輔助決策支持。同時,系統形成的檢測診斷分析數據庫可實現數據共享學習與故障模型辨識,為發電機組設備問題提供預警信息,提出預防性檢修建議,減少設備異常擴大導致故障的風險,優化設備健康狀況,可有效降低整個集團公司的生產成本。

5.智慧電廠的工控系統信息安全技術

工業控制系統的信息安全是保證設備和系統中信息的保密性、完整性、可用性,以及真實性、可核查性、不可否認性和可靠性等。工控信息安全技術的主要目的是為了保障智慧電廠控制與管理系統的運行安全,防范黑客及惡意代碼等對發電廠控制與管理系統的惡意破壞和攻擊,以及實現非授權人員和系統無法訪問或修改發電廠控制與管理系統功能和數據,防止發電廠控制與管理系統的癱瘓和失控,和由此導致的發電廠系統事故或電力安全事故。智慧電廠的工控信息系統安全規劃主動適應“互聯網+”、工業互聯網、斷點改等新形勢業務發展以及新一代信息化應用需求,基于“可管、可控、可知、可信”的總體防護策略,全面提升信息安全監管預售、邊界防護、系統保障和數據保護能力。

“可管”是指健全智能電廠信息安全管理機制,加強組織領導, 建立健全安全防護管理制度, 推進網絡安全人才培訓體系建設, 強化內部安全專業隊伍建設, 常態化開展風險評估和內控達標治理工作。

“可控”是指加強網絡邊界安全防控,實施“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的防護原則,分區部署、運行和管理各類電力系統,同時按照等保要求區分系統安全域,各安全域的網絡設備按該域所確定的安全域的保護要求,采用訪問控制、 安全加固、監控審計、身份鑒別、資源控制等措施加強邊界安全。

“可知”是指基于大數據的信息安全事件深度分析、安全態勢感知、智能預警等信息安全監控預警技術,實現對資產感知、脆弱性感知、安全事件感知、 異常行為感知的能力,構建全方位安全態勢感知體系。

“可信”是指按照國家信息安全等級保護和電力行業的安全要求, 針對發電廠計算資源(軟硬件)構建保護環境, 加強智能電廠主機、 終端、應用和數據的安全防護, 采用相應的身份認證、 訪問控制等手段阻止未授權訪問, 采用主機防火墻、數據庫審計、 可信服務等技術, 確保計算環境的安全。